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电纺PBC组织工程支架的制备与研究

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毕业论文范文题目: 电纺PBC组织工程支架的制备与研究,论文范文关键词: 电纺PBC组织工程支架的制备与研究
电纺PBC组织工程支架的制备与研究毕业论文范文介绍开始:
   电纺PBC组织工程支架的制备与研究,硕士学位论文,共61页。
  摘要
  组织工程是一门应用生命科学与工程学的原理与技术,研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织器官生物替代物的新兴学科⑴。
  生物可降解材料是组织工程的重要研究方向之一[2],本课题主要是以静电纺工艺研宄一种新型的能用于组织工程支架的可降解生物材料--脂肪族聚碳酸丁二酯(PBC)。
  釆用静电纺技术制取PBC电纺膜,探索了最佳成形工艺;添加了甲壳素纳米晶须以增强膜的力学性能和热稳定性[3];釆用低温等离子体处理接枝明胶以提高纤维膜的亲水性。通过扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角分析、力学测试等测试手段对电纺膜的表面形貌、化学结构变化、热性能、表面接枝性能、亲水性以及力学性能等进行了表征。测试结果表明:
  (1)在固定电压为18KV的条件下,PBC进行静电纺丝的最佳溶剂为甲酸,最佳甲酸浓度为25%,最佳接收距离为20cm,所得的纳米纤维呈现致密稳定的棒状结构。一般来讲,溶液的浓度与纤维直径成正相关,与孔隙率成负相关;用不同PBC浓度的甲酸溶液所制得的薄膜孔隙率变化并不大。PBC具有较好的生物降解性,前期主要是非晶区部分的降解,降解速度较快;后期主要是晶区部分的降解,降解速度明显减缓。
  (2)纳米晶须可以很好地分散于甲酸。红外光谱研究表示,纳米晶须与PBC是以两个独立的相存在,并没有发生化学基团间的反应。纳米晶须的存在可以提高电纺膜的拉伸强度、弹性模量、起始分解温度和结晶度等热力学性能。当纳米晶须:PBC的质量比为2.5:100时,相应的热力学性能最为优异。在此比例下,纳米晶须的添加有效提高了 PBC的拉伸性能,大分子取向度提高,从而提高了结晶度以及力学性能。
  (3)对纳米晶须/PBC电纺膜进行了等离子体表面改性。相比与氮气,氦气的改性效果更为明显,且在处理功率与时间分别为80W,2min时,材料的亲水性处于最佳状态。通过接枝明胶可以大大延长表面改性的时效性。FTIR及XPS测试显示,经等离子表面处理后,破坏了部分的C=0或C-H键,形成了新的C-N和C-0。用明胶接枝后,引入了大量的亲水基团,从而大幅提高了电纺膜的亲水性。SEM表面形貌研宄表明,等离子体处理对电纺膜表面有一定的刻蚀作用。但是通过后续的失重率测试及力学性能测试,发现其对纤维膜的宏观质量及力学性能影响并不明显。
  关键词:组织工程支架,聚碳酸丁二酯(PBC),静电纺丝,甲壳素纳米晶须,等离子体改性,明胶接枝
  
  第一章绪论
  1.1组织工程概述
  组织工程学是近几十年发展起来的一门新兴学科,它最早于1987年由美国国家科学基金委员会正式提出,其定义为⑴:在合理认识哺乳动物的病理及正常状态的结构和功能的基础之上,应用相关的生物学与组织工程学的原理技术,研究开发可以用于修复、支持、促进人体中各种神经组织及器官受损伤后生物替代物的一门新兴学科。其主要机理是联合使用细胞、支架材料和生物活性因子以促进组织修复和再生方面的研宄[4】。
  组织工程支架是组织工程的重要组成部分,首先利用具有良好生物相容性、可降解且可以被基体吸收的生物材料制得支架;然后在支架上进行细胞的体外培养,形成细胞-支架复合物;最后将这一复合物植入人体内取代病变的组织或者器官。随着支架的降解和细胞的不断增殖分化,逐渐形成形态、功能与病变部位一致的组织或器官,从而达到修复和重建受损部位的目的[5]。
  20余年来,组织工程的发展大致经历了 3个阶段:(1)组织工程的基本构建与应用;(2)具有复杂功能器官的组织工程构建与应用;(3)组织工程概念融入到再生医学的新概念中[6]。目前已发展较为成熟,但依然面临较多挑战的一门科学。比如作为植入物的支架材料选择,需要满足生物相容、可降解、力学支撑等多种条件,当然面临挑战的同时也潜藏着巨大前景。
  1.2组织工程支架材料
  ......
 


以上为本篇毕业论文范文 电纺PBC组织工程支架的制备与研究的介绍部分。

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